Siirtymäreaktio , joka tunnetaan myös nimellä yksikorvausreaktio, on kemiallinen reaktio, jossa yksi alkuaine syrjäyttää toisen elementin yhdisteessä. Tässä reaktiossa vähemmän reaktiivinen alkuaine korvataan reaktiivisemmalla elementillä tai metallilla, mikä johtaa uuden aineen muodostumiseen.

Tässä artikkelissa keskustelemme syrjäytysreaktioista, kertasiirtymäreaktioista ja kaksoissiirtymäreaktioista niiden esimerkkien kanssa.

Sisällysluettelo

• Mikä on siirtymäreaktio?
• Esimerkkejä siirtymäreaktiosta
• Reaktiivisuus-sarja
• Siirtymäreaktioiden tyypit
• Yksittäinen siirtymäreaktio
• Kaksoissiirtymäreaktio

Mikä on siirtymäreaktio?

Kun reaktiivisempi atomi korvaa tai syrjäyttää vähemmän reaktiivisen atomin reaktion aikana ja muodostaa uuden aineen, tällaista reaktiota kutsutaan siirtymäreaktioksi. Sekä metallit että ei-metallit voivat osallistua syrjäytysreaktioon, mutta metalli voi vain korvata muita metalleja ja ei-metalli korvaa vain epämetallin.

Siirtymäreaktiossa vain yksi atomi syrjäytetään, joten syrjäytysreaktiota kutsutaan myös a Yksittäinen vaihtoreaktio .

Oppia,

tostring java -menetelmä

• Kemialliset reaktiot
• Kemiallisten reaktioiden tyypit

Siirtymäreaktion määritelmä

Siirtymäreaktio on kemiallinen reaktio, jossa reaktiivisempi alkuaine korvaa vähemmän reaktiivisen alkuaineen. Sekä metallit että ei-metallit osallistuvat tämäntyyppiseen reaktioon. Tämä tunnetaan myös yksittäisenä korvaus- tai vaihtoreaktiona.

Siirtymäreaktioyhtälö

Siirtymäreaktion yleinen muoto voidaan kirjoittaa yksinkertaisesti seuraavasti:

A + CD → AD + C

Yllä olevassa reaktiossa A on reaktiivisempi kuin C, joten tässä tapahtui syrjäytysreaktio.

Esimerkkejä siirtymäreaktiosta

Tässä on muutamia esimerkkejä erityyppisistä siirtymäreaktioista:

• Mg + 2HCl → MgCl₂+ H₂
• Zn + CuSO₄→ ZnSO₄+ Kanssa
• Cl₂+ 2NaBr → 2NaCl + Br₂
• CH₄+ Cl₂→ CH₃Cl + HCl

Nämä reaktiot luokitellaan edelleen kemialliseen reaktioon osallistuvan alkuaineen tyypin perusteella. Ne on selitetty alla:

Metallin siirtymäreaktio

Jotkut metallit ovat reaktiivisempia kuin toiset, joten metallin syrjäytysreaktio tapahtuu. Metallin syrjäytysreaktiossa erittäin reaktiivinen metalli korvaa vähemmän reaktiivisen metallin ja muodostaa uuden suolan.

Metallin reaktiivisuutta voidaan kuvata niiden sijainnin mukaan reaktiivisuussarjassa. Yllä olevat metallit ovat reaktiivisempia kuin kaikki muut metallit, jotka ovat niiden alla. Alla on esimerkki metallin syrjäytysreaktiosta:

Zn + CuSO ₄ → ZnSO ₄ + Kanssa

Yllä olevassa reaktiossa sinkki on reaktiivisempi metalli kuin kupari ja siten korvaa kuparin kuparisulfaattiliuoksessa.

Tässä on vielä muutama esimerkki metallin siirtymäreaktioista:

• Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)
• 2Al(s) + Fe₂O₃(s) → Al₂O₃(s) + 2Fe

Halogeenin siirtymäreaktio

Halogeenin syrjäytysreaktio tapahtuu, kun vähemmän reaktiivinen halogenidi korvataan reaktiivisemmalla halogeenilla yhdisteessä. Syrjäytysreaktiossa reaktiivisemmat halogeeniatomit hapettavat vähemmän reaktiiviset halogenidi-ionit, jolloin halogenidi-ionit menettävät elektroneja ja muodostavat halogeeniatomeja. Halogeeniatomit saavat sitten elektroneja muodostaen halogenidi-ioneja, jotka pelkistyvät.

Esimerkki halogeenin syrjäytysreaktiosta on kuvattu alla:

Cl ₂ + 2Kl → 2KCl + l ₂

Tässä on vielä muutama esimerkki halogeenin syrjäytysreaktioista:

binääripuu java

• F₂(g) + 2 NaI (aq) → 2 NaF (aq) + I₂(s)
• Br₂(aq) + CaCl₂(aq) → CaBr₂(aq) + Cl₂(g)

Vedyn siirtymäreaktiot

Vedyn syrjäytysreaktiossa hapon vety korvataan aktiivisella metallilla. Monet metallit reagoivat nopeasti happojen kanssa ja ovat niin reaktiivisia, että ne voivat korvata vedyn vedessä. Tämän reaktion tuotteet ovat metallihydroksidi ja vetykaasu.

Alla on esimerkki vedyn syrjäytysreaktiosta:

2K+2H ₂ O → 2KOH + H ₂

Muutamia muita esimerkkejä vedyn syrjäytysreaktioista ovat:

• Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)
• CaH₂(s) + 2H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + 2H₂(g)

Reaktiivisuus-sarja

Reaktiivisuussarja on metallien sarja niiden reaktiivisuuden järjestyksessä korkeimmasta pienimpään. Sitä käytetään määrittämään yksittäisten siirtymäreaktioiden tuotteet, joissa metalli A korvaa toisen metallin B liuoksessa, jos A on sarjassa korkeampi.

Metalli voi syrjäyttää sen alapuolella reaktiivisuussarjassa listatun metallin, mutta ei sen yläpuolella. Esimerkiksi sinkki on kuparia aktiivisempi ja pystyy syrjäyttämään kupari-ioneja liuoksesta. Seuraava reaktio tapahtuu:

Zn(s) + Cu ²⁺ → Zn ²⁺ (aq) + Cu(s)

Hopea ei kuitenkaan voi syrjäyttää kupari-ioneja liuoksesta, koska se on vähemmän reaktiivinen kuin kupari.

Oppia, Reaktiivisuus-sarja

Siirtymäreaktiokaavio

Siirtymäreaktion kaavio on annettu alla:

Tarkastellaanpa yksinkertaista koetta ymmärtääksemme yllä olevan reaktion tehokkaammin:

Tarvittavat materiaalit

Seuraavat ovat kokeeseen tarvittavat materiaalit:

• koeputki
• rautanaula
• kuparisulfaattiliuos

Teoria

Reaktiivisuussarjan mukaan reaktiivisemmat metallit syrjäyttävät vähemmän reaktiivisia metalleja. Kun rautaa verrataan kupariin, se sijoitetaan kuparin yläpuolelle reaktiivisuussarjassa. Siksi raudalla, joka on reaktiivisempi, on taipumus korvata vähemmän reaktiivinen metalli (kupari).

Menettely

Suorita kokeilu noudattamalla annettuja vaiheita:

• Pese ja kuivaa koeputki.
• Lisää 30 ml sinistä kuparisulfaattiliuosta koeputken sisään
• Ota rautanaula ja kasta se CuSO:hon₄koeputkessa noin 15 minuuttia.
• Tarkkaile CuSO:n sinisen värin voimakkuutta₄ennen ja jälkeen koeputkessa suoritetun kokeen. Seuraava reaktio tapahtuu:

Fe(t) + CuSO ₄ (aq) → FeSO ₄ (aq) + Cu(s)

Havainto

Kun rautanaula asetetaan CuSO:hon₄liuoksessa rauta syrjäyttää kuparin kuparisulfaattiliuoksesta muodostaen rautasulfaattiliuoksen. Rautanauloihin kerrostuu ruskehtavanpunainen kuparimetallikerros.

Siirtymäreaktioiden tyypit

Siirtymäreaktio luokitellaan laajasti kahteen tyyppiin, nimittäin:

muuntaa tavutaulukko merkkijonoksi

• Yksittäinen siirtymäreaktio
• Kaksoissiirtymäreaktio

Yksittäinen siirtymäreaktio

Yksittäinen siirtymäreaktio on reaktio, jossa yksi alkuaine syrjäytetään yhdisteen toisella elementillä. Tämä reaktio on erityinen hapetus-pelkistyskemiallinen reaktio. Tässä reaktiossa havaitaan värin muutos, mutta tässä reaktiossa ei muodostu sakkaa. Koska tähän reaktioon liittyy vain yhden alkuaineen syrjäytyminen, sitä kutsutaan myös yksittäiseksi korvausreaktioksi.

Yksisiirtymäreaktion yleinen muoto on kuvattu seuraavasti:

A + BC → B + AC

Yksittäisen siirtymäreaktion määritelmä

Yksittäinen syrjäytysreaktio on eräänlainen hapetus-pelkistyskemiallinen reaktio, jossa ioni tai alkuaine siirtyy pois yhdisteestä, eli yhdisteessä oleva alkuaine korvataan toisella alkuaineella.

Esimerkkejä yhden siirtymän reaktiosta

Kun kloori saatetaan reagoimaan natriumbromidin kanssa, muodostuu natriumkloridia ja bromia. Tämä reaktio on seuraava:

Cl ₂ (aq) + 2NaBr(aq) → NaCl + Br ₂ (aq)

Tässä reaktiossa bromi korvataan kloorilla, mikä johtaa natriumkloridin muodostumiseen.

Kaksi muuta esimerkkiä kertasiirtymäreaktiosta ovat:

• Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)
• 2K(s) + 2H₂O (l) → 2KOH (aq) + H₂(g)

Kaksoissiirtymäreaktio

Kaksoissiirtymäreaktio on reaktio, jossa kaksi yhdistettä vaihtavat alkuaineitaan, mikä johtaa kahden uuden yhdisteen muodostumiseen. Tässä reaktiossa muodostuu sakka, kun yhden lähtöaineen kationit reagoivat toisen lähtöaineen anionin kanssa.

Kaksoissiirtymäreaktion yleinen muoto on kuvattu seuraavasti:

AB + CD → AD + CB

Kaksoissiirtymäreaktion määritelmä

Kemiallista reaktiota, jossa ioneja vaihtuu kahden yhdisteen välillä ja syntyy kaksi uutta yhdistettä, kutsutaan Kaksoissiirtymäreaktio .

Koska tässä reaktiossa tapahtuu kaksi siirtymää, sitä kutsutaan kaksoissiirtymäreaktioksi. Se tunnetaan myös nimellä Double Replacement Reaction tai Salt Metathesis Reaction.

Kaksoissiirtymäreaktio voidaan esittää seuraavasti:

Esimerkki kaksoissiirtymäreaktioista

Kun bariumkloridiliuosta sekoitetaan natriumsulfaattiliuoksen kanssa, muodostuu bariumsulfaattia ja natriumkloridia. Tämä reaktio on seuraava:

Jo ₂ NIIN ₄ + BaCl ₂ → BaSO ₄ + 2 NaCl

Tässä reaktiossa sulfaatti- ja kloridi-ionit vaihtuvat natriumsulfaatin ja bariumkloridin välillä, minkä seurauksena muodostuu bariumsulfaattia ja natriumkloridia. Tämä reaktio johtaa valkoisen bariumsulfaattisakan muodostumiseen.

Alla on muutama esimerkki kaksoissiirtymäreaktiosta:

• AgNO₃(aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO₃(aq)
• HCl (aq) + KOH (aq) → KCl (aq) + H₂O (l)

Ero yhden siirtymän ja kaksoissiirtymäreaktion välillä

Ero yhden siirtymän ja kaksoissiirtymäreaktion välillä on annettu alla:

java merkkijonoja

Siirtymäreaktioiden sovellukset

Syrjäytysreaktiolla on laaja valikoima sovelluksia kemiassa, muutamia niistä ovat:

• Siirtymäreaktiota käytetään metallien uuttamiseen sen malmista.

• Sitä käytetään termiittihitsauksessa, jossa alumiini syrjäyttää raudan oksidistaan.

• Happo-emäsneutralointi on myös tämän reaktion tärkeä sovellus.

• Syrjäytysreaktiota käytetään myös teräksen muodostuksessa, jossa hiili syrjäyttää raudan oksidistaan.

• Sitä käytetään myös vetykaasun tuotannossa.

• Tämä reaktio auttaa myös estämään metallien korroosiota.

• Siirtymäreaktiota voidaan käyttää myös liekkifotometriassa.

Myös Lue

• Redox-reaktiot
• Sadereaktio
• Neutralointireaktio

Siirtymäreaktio: UKK

Mikä on siirtymäreaktio? Anna kaksi esimerkkiä.

Reaktio, jossa vähemmän reaktiivinen alkuaine korvataan reaktiivisemmalla elementillä, tunnetaan syrjäytysreaktiona. Kaksi esimerkkiä siirtymäreaktioista ovat:

• Fe + CuSO₄→ FeSO₄+ Kanssa
• Zn + FeSO₄→ ZnSO4 + Fe

Mikä on siirtymäreaktion sääntö?

Syrjäytysreaktion sääntö on, että reaktiivisempi alkuaine korvaa vähemmän reaktiivisen alkuaineen yhdisteessä.

Mitkä ovat 5 esimerkkiä kaksoissiirtymäreaktiosta?

Esimerkit kaksoissiirtymäreaktiosta ovat seuraavat:

• Mg + Cu(NO₃)₂→ Mg(NO₃)₂+ Kanssa
• AgNO₃+ NaCl → AgCl + NaNO₃
• HCl + KOH → KCl + H₂O
• Jo₂NIIN₄+ BaCl₂→ BaSO₄+ 2 NaCl
• Zn + 2 HCl → ZnCl₂+ H₂

Mikä on yksittäinen siirtymäreaktio?

Yksittäinen syrjäytysreaktio on reaktio, jossa yksi alkuaine korvaa samanlaisen mutta vähemmän reaktiivisen alkuaineen yhdisteessä.

Sridevi

Mikä on siirtymäreaktion yleinen muoto?

Siirtymäreaktion yleinen muoto on seuraava:

A + CD → AD + C